Очень многое в нашем организме зависит от суточных (или циркадных) ритмов, но и сами суточные ритмы работают по-разному в зависимости от некоторых свойств организма. В недавней статье в Science сотрудники Федеральной политехнической школы Лозанны пишут, например, что суточная активность генов зависит от пола и возраста. Исследователи сравнивали генетическую активность в образцах тканей, взятых после смерти у мужчин и женщин разных лет, числом более девяти сотен.
Может возникнуть вопрос, что это за гены, что работают после смерти. На самом деле, некоторые гены действительно работают, хотя и очень недолго, но речь не о них. Любой ген сначала копируется с ДНК в РНК, а потом уже на РНК синтезируется белок (если имеется в виду белок-кодирущий ген). Чем больше копий РНК сошло с гена, тем он активнее. При должной обработке тканей можно зафиксировать в них все РНК, которые были в клетках на момент смерти. Именно эти РНК и анализировали у разновозрастных мужчин и женщин, умерших в разное время дня и ночи.
Подобные эксперименты проводили и раньше. Но сейчас исследователи использовали специальный алгоритм, который сами и создали, чтобы можно было сравнивать особенно большое количество данных: у них на руках было около 16 тыс. образцов; от каждого человека брали образцы 10–20 тканей. Сравнивая активность генов в мышцах у разных людей, можно было увидеть различия в суточных ритмах как между людьми, так и между тканями и органами – по крайней мере, те различия, которые проявляются на молекулярно-генетическом уровне.
Среди «суточно-ритмических» генов есть основные, которые задают ритм для других, и есть те, которые им подчиняются. Основные гены у всех одинаковые, а вот число подчинённых различается, причём довольно сильно: выяснилось, что у женщин число генов, работающих по суточному ритму, вдвое больше, чем у мужчин. Поэтому можно сказать, что женские гены ритмичнее мужских – не в том смысле, что у них более выражен ритм, а потому что большее число женских генов демонстрируют суточные колебания в активности. Причём более всего межполовые различия здесь виды в печени и надпочечниках.
В то же время и у мужчин, и у женщин ритмичность генов падает с возрастом – тут уже речь именно о выраженности ритма. Основные циркадные гены работают, как работали, но у тех, которые им подчиняются, ритмичность выравнивается: к старости они стремятся одинаково работать что днём, что ночью, и сильнее всего это проявляется в коронарных артериях и среди генов, вовлечённых в липидный метаболизм. (Мы уже как-то писали, что с возрастом у многих циркадных генов ритм сглаживается, правда, в той старой работе говорилось также, что суточная активность появляется у таких генов, у которых её раньше не было.)
Очевидно, что от новых данных должна быть непосредственная практическая польза: терапевтические схемы при разных болезнях, приём лекарств и т. д. могут стать более эффективными, если применять их не просто в соответствии с суточными ритмами, но и в соответствии с особенностями этих ритмов у больных разного пола и возраста.
10 февраля 2023
Автор: Кирилл Стасевич
Статьи по теме: